วิธีการคำนวณความถี่พื้นฐาน

เนื้อหา

• TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)
• วัดความยาวของระบบ
• คำนวณความถี่ของหลอด
• คำนวณความถี่ของสตริง

ความถี่พื้นฐานคือความถี่ต่ำสุดในระบบการสะท้อนกลับ มันเป็นแนวคิดที่สำคัญในเครื่องดนตรีและวิศวกรรมหลายแง่มุม ยกตัวอย่างเช่นความกลมกลืนของคลื่นที่กำหนดนั้นขึ้นอยู่กับความถี่พื้นฐาน ในการคำนวณความถี่พื้นฐานคุณต้องมีความยาวของระบบหรือคลื่นเช่นเดียวกับการวัดอื่น ๆ จำนวนหนึ่ง

TL; DR (ยาวเกินไปไม่ได้อ่าน)

การคำนวณหาความถี่พื้นฐานนั้นขึ้นอยู่กับว่าระบบสั่นสะเทือนเป็นท่อสตริงสายอิเล็กทรอนิกส์หรือกลไกอื่น ๆ

วัดความยาวของระบบ

วัดความยาวของระบบ นี่เป็นครึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นของคลื่น สำหรับหลอดวัดความยาวของหลอด สำหรับสตริงวัดความยาวของสตริง ฯลฯ บันทึกความยาวเป็นเมตร หากคุณต้องวัดด้วยหน่วยมิลลิเมตรหน่วยเซนติเมตรหรือหน่วยอื่นตรวจสอบให้แน่ใจว่าความเร็วของคุณใช้หน่วยความยาวเท่ากัน ตัวอย่างเช่นใช้เมตรหากความเร็วของคุณอยู่ในหน่วยเมตรต่อวินาที

คำนวณความถี่ของหลอด

แบ่งความเร็วของคลื่นของคุณด้วยความยาวสองเท่าของระบบ หากหลอดของคุณปิดที่ปลายด้านหนึ่งให้หารความเร็วด้วยความยาวสี่เท่า ผลลัพธ์คือความถี่พื้นฐานหน่วยเป็นวินาทีต่อวินาทีหรือเฮิรตซ์ (Hz) ความเร็วของคลื่นเสียงในอากาศที่ 20 องศาเซลเซียสคือ 343 เมตรต่อวินาที ตัวอย่างเช่น:

สำหรับท่อเปิดที่มีความยาว = 0.5 เมตร

ความถี่พื้นฐานของคลื่นเสียงในหลอดคือ:
343 ÷ (2x0.5) = 343 ÷ 1 = 343 Hz

คำนวณความถี่ของสตริง

คำนวณความเร็วของคลื่นบนสตริงด้วยการหารความตึงด้วยมวลของมันต่อความยาวหน่วย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าหน่วยของมวลในการวัดความตึงเครียดของคุณเหมือนกับหน่วยที่คุณสังเกตเห็นมวลนั้นเอง ตัวอย่างเช่นถ้าคุณใช้นิวตันเป็นหน่วยความตึงให้แสดงมวลของคุณเป็นกิโลกรัม นำสแควร์รูทของความฉลาดนี้ หารผลลัพธ์นั้นด้วยความยาวสองเท่า ผลที่ได้คือความถี่พื้นฐาน ตัวอย่างเช่น:

สำหรับสายเปียโนที่มีมวล 0.02 กิโลกรัมและยาว 0.5 เมตร
มวลต่อหน่วยความยาว = 0.02 kg ÷ 0.5m = 0.04 kg / m

ด้วยความตึงเครียด 1500 N
โวลต์² = 1500 N ÷ 0.04 kg / m = 37500
v = 193.65 m / s
193.65 ÷ (2x0.5) = 193.65 ÷ 1 = 193.65 Hz